Исследование влияния цилиндрических границ на поле параметрической антенны и разработка способа восстановления формы отражающей поверхности

• Автор: Белоус, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 152 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ
1.1. Обзор публикаций по исследованиям процессов нелинейного взаимодействия волн
1.2. Обзор публикаций по способам определения формы объектов расположенных в оптически непрозрачных средах
1.3. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ
СКОРОСТИ ПО КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПОВЕРХНОСТИ РАССЕИВАТЕЛЯ
2.1. Общие понятия рассеяния акустической волны
от границы
2.2. Приближенная комплексная функция распределения колебательной скорости по криволинейным отражающим поверхностям
2.3. Отражение сигналов параметрической антенны
от плоских границ
2.4. Отражение сигналов параметрической антенны
от цилиндрических границ
2.5. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО
ФАЗОВОГО И АМПЛИТУДНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ОТРАЖЕННОГО ПОЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ ОТ ПЛОСКИХ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ГРАНИЦ
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Экспериментальные исследования поперечного фазового распределения отраженного от плоских поверхностей поля параметрической антенны
3.3. Экспериментальные исследования поперечной структуры поля параметрической антенны отраженного от криволинейных поверхностей
3.4. Обработка результатов измерений (анализ погрешностей)
3.5. Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ
ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Модель определения формы подводного объекта..
4.2. Упрощенная математическая модель оценки формы отражающих границ с простыми геометрическими формами
4.3. Методика оценки формы отражающей границы
4.4. Структурная схема устройства реализующего разработанный метод определения формы отражающей поверхности
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Большую поверхность Земли занимает океан. Жизнь людей с древности тесным образом связана с ним. Мировой океан обладает огромным запасом природных ресурсов, необходимых человечеству. На изучение океана затрачиваются огромные усилия и средства, и до сих пор он остается недостаточно изученным.
Исследование глубин океана ведется, в основном, с использованием гидроакустических волн. С их помощью обеспечивается исследование рельефа дна, разведка полезных ископаемых, обнаружение и классификация подводных объектов, передача информации, исследование физических процессов протекающих в океане и многое другое.
Необходимость получения более достоверной и детальной информации при исследовании океана приводит к повышению требований, предъявляемых к гидроакустическим средствам. Это требует дальнейшего совершенствования гидроакустических станций и поиск новых принципов и методов их построения.
Не так давно в гидроакустике появился новый класс приборов, в которых используются так называемые параметрические антенны, основанные на нелинейных эффектах возникающих при распространении акустических колебаний в водной среде. Параметрические антенны обладают рядом достоинств, к которым можно отнести: высокую направленность излучаемой энергии при малых массогабаритных характеристиках акустического преобразователя, низкий уровень боковых лепестков в диаграмме направленности, возможность излучения сигналов в широком диапазоне частот, постоянство характеристики направленности во всем рабочем диапазоне частот.
Использование гидроакустических станций с параметрическими антеннами позволяет более эффективно решать задачи исследования подводного пространства. В частности узкая характеристика направленности

Г рафик комплексной функции распределения колебательной скорости
У-(0.3, 0.1, 0.1)
М - графики модуля функции отражения при 1^=0.1м, Ц2=0.1м; Л - графики аргумента функции отражения при К)=0.1м, Ц2=0.1м; а - трехмерные графики; Ь - контурные графики линий равных
значений.
У-(п.х.у)! . А^{У.(п,х,у)} рад
|У-(п,х,у)|ш
у/300 М : см
у/900 м
х/300 м •'
". -с .г'-: ' х/900 м

II3 0.2 0 I о
04% «25 0.
•IlffilO.75/0.95"

-0.6 -090.9: ^
о1 °v:r> Jo-Q^ar" 75.0 gry^o.5;o,2:
11 »j 'H^ojg).25i3?3(1 -35-^о.к
III !
1 I i 1 i
: : 0.45i i i
Г^- - -0
! "015- 0.
i o " 0.1. 0.2 ; . 0.3.
0.25 0.15 1^0.4’ .,(>.35,0.3.. 0 2 o'.
Рис. 2.